Що знаходиться в центрі землі?
Людина зміг потрапити в усі куточки нашої планети. Він завойовував землі, літав в повітрі і спускався на дно океанів. Він навіть зміг потрапити в космос і висадитися на Місяць. Але ні одна людина не змогла потрапити до ядра нашої планети.
Содержание
загадки планети
Ми навіть не змогли наблизитися. Центр нашої планети перебуває на відстані 6000 кілометрів від її поверхні, і навіть зовнішня частина ядра розташована на 3000 кілометрів нижче, чим живе людина. Найглибша свердловина, яку коли-небудь вдавалося зробити людині, розташована на території Росії, але вона йде вниз на якісь 12,3 кілометра.
Усі значимі події на планеті також трапляються ближче до поверхні. Лава, яку вивергають вулкани, приходить в рідкий стан на глибині в кілька сотень кілометрів. Навіть алмази, для утворення яких необхідно тепло і тиск, утворюються на глибині 500 кілометрів.
Все, що перебувати внизу, оповите таємницею. І здається незбагненним. І все ж ми знаємо напрочуд багато про земне ядро. У вчених навіть є деякі уявлення про те, як відбувалося його формування мільярди років тому. І все це без єдиного фізичного зразка. Але як же воно було виявлено?
маса Землі
Хороший спосіб - це подумати про масу, яку має Земля. Ми можемо оцінити масу нашої планети, спостерігаючи за впливом її гравітації на об`єкти, які знаходяться на поверхні. Виявляється, маса Землі становить 5,9 секстильйонів тонн. Це число 59 з подальшими 20 нулями. І немає ніяких ознак, що на її поверхні є що-небудь таке масивне. 
Щільність матеріалів на поверхні Землі значно нижче, ніж щільність планети в середньому. Це означає, що всередині неї знаходиться щось з набагато більшою щільністю.
Крім того, велика частина маси Землі повинна бути розташована у напрямку до її центру. Тому наступним кроком має бути з`ясувати, які важкі метали формують її ядро.
Склад ядра Землі
Вчені припускають, що земне ядро практично напевно складається з заліза. Вважається, що його кількість досягає 80%, хоча точна цифра досі є темою для обговорення.
Головне свідчення цьому - величезна кількість заліза у Всесвіті. Це один з десяти найбільш поширених елементів у нашій галактиці, і він часто зустрічається в метеоритах. З огляду на таке його кількість, на поверхні Землі залізо зустрічається набагато рідше, ніж того можна було б очікувати. Тому існує теорія, що, коли відбувався процес формування Землі 4,5 мільярда років тому, більшість заліза виявилося в складі ядра.
Саме тому ядро становить основну частину маси нашої планети, і велика частина заліза також знаходиться в ньому. Залізо є відносно щільним елементом в природних для нас умовах, а під сильним тиском в центрі Землі воно має ще більш високу щільність. Тому на залізне ядро припадатиме вся цей не дістає до поверхні маса. Але виникає питання. Як так вийшло, що основна маса заліза сконцентрувалася в ядрі?
Секрети формування земного ядра
Залізо мало якимось чином в буквальному сенсі тяжіти до центру Землі. І не відразу можна зрозуміти, як це сталося.
Велика частина решти маси Землі складається з гірських порід, які називаються силікатами, і розплавлене залізо намагається пройти крізь них. Точно так же, як вода здатна формувати краплі на жирній поверхні, залізо збирається в маленькі резервуари, звідки не може далі поширюватися або витрачатися.
У 2013 році вчені Стенфордського університету в Каліфорнії (США) виявили можливе рішення. Їх цікавило, що відбувається, коли і залізо, і силікати піддаються сильному тиску, так як це було колись в центрі Землі. Вченим вдалося змусити розплавлене залізо пройти крізь силікат, створюючи тиск за допомогою алмазів. Насправді високий тиск змінює взаємодію заліза і силікатів. При більш високому тиску утворюється розплавлена мережу. Таким чином, можна припустити, що на протязі мільярдів років залізо поступово витіснялося вниз крізь гірські породи, поки не досягло ядра.
розміри ядра
Напевно, ви також здивовані тим, звідки вченим відомі розміри ядра. Що змушує їх думати, що воно розташоване на глибині 3000 км від поверхні. Відповідь криється в сейсмології.
У разі землетрусу ударні хвилі розходяться по всій планеті. Сейсмологи записують ці коливання. Це те ж саме, якби ми вдарили по одній стороні планети гігантським молотком, а з іншого боку слухали створений шум.
Величезна кількість даних було отримано під час землетрусу в Чилі, яке відбулося в 1960 році. Все сейсмологічні станції на Землі змогли записати поштовхи від цього землетрусу. Залежно від напрямку, яке приймають ці коливання, вони проходять крізь різні частини Землі, і це впливає на те, як вони «звучать» в інших місцях планети.
На самому початку історії сейсмології стало ясно, що деякі коливання губляться. Очікувалося, що так звані S-хвилі з`являться з іншого боку планети, але цього так і не відбулося. Причина цього була простою. S-хвилі могли відбиватися тільки через твердий матеріал і не могли зробити цього через рідину. Таким чином, вони повинні були проходити крізь щось розплавлене в центрі Землі. Досліджуючи шляху проходження S-хвиль, з`ясували, що тверда порода перетворюється в рідину на відстані 3000 км внизу. Це дозволило припустити, що земне ядро має рідку структуру. Але сейсмологів чекав ще один сюрприз.
Структура земного ядра
У 1930 роки датський сейсмолог Інге Леман помітила, що інший вид хвиль, названий P-хвилями, може проходити крізь земне ядро і бути виявленим на іншому боці планети. Так вчені прийшли до висновку, що ядро ділиться на два шари. Внутрішнє ядро, яке починається на глибині приблизно 5000 кілометрів від поверхні, насправді є твердою речовиною. А ось зовнішнє дійсно знаходиться в рідкому стані. Ця ідея була підтверджена в 1970 році, коли більш чутливі сейсмографи виявили, що P-хвилі дійсно могли проходити крізь ядро, а в деяких випадках відхиляться від нього під кутом. Звичайно, їх як і раніше можна було почути на іншому боці планети.
